電気化学的手法を用いた再生医療技術の確立

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20686056
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 福田 淳二 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (80431675)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 医用化学工学 / 再生医療

研究概要

金表面に形成させたアルカンチオール自己組織化単分子膜の還元脱離反応に伴って、接着細胞を脱離させる技術を確立した。脱離に要する時間は5分以下であり、他の原理に基づく既報の方法と比較して、非常に素早い細胞脱離法であることを示した。この方法は、さらに心筋や線維芽細胞の細胞シート、肝細胞球状組織体の脱離などに応用可能であった。また、金ワイヤへ応用することで、血管様構造を有する組織構築のための基盤技術となりうることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Khademhosseini, Directed assembly of cell-laden microgels for building porous three-dimensional tissue constructs (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Yanagawa, H.Kaji, Y.H.Jang, H.Bae, D.Yanan, J.Fukuda, H.Qi, A.
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research A 97A(1) ページ: 93-102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Directed assembly of cell-Laden hydrogels for engineering functional tissues (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Kachouie, Y.Du, H.Bae, M.Khabiry, A.F.Ahari, B.Zamanian, J.Fukuda, A.Khademhosseini
  • 雑誌名: Organogenesis 6(4) ページ: 234-244
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of arrays of cell spheroids and spheroid-monolayer cocultures within a microfluidic device (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Okuyama, H.Yamazoe, N.Mochizuki, A.Khademhosseini, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 110 ページ: 572-576
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell Micropatterning inside a Microchannel and Assays under a Stable Concentration Gradient (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Okuyama, H.Yamazoe, Y.Seto, H. Suzuki, J.Fukuda
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 110,2 ページ: 230-237
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional cell culture device utilizing thin membrane deformation by decompression (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Anada, T.Masuda, Y.Honda, J.Fukuda, F.Arai, T.Fukuda, O.Suzuki
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B 147 ページ: 376-379
  • 査読あり
• [雑誌論文] Engineering of Capillary-Like Structures in Tissue Constructs by Electrochemical Detachment of Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Seto, R.Inaba, T.Okuyama, F.Sassa, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 雑誌名: Biomaterials 31 ページ: 2209-2215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alkoxyresorufin O-dealkylase assay using a rat hepatocyte spheroid microarray (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Sakai, T.Tanaka, J.Fukuda, K.Nakazawa
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 109(4) ページ: 395-399
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Patterned Cell Co-Cultures on Albumin-Based Substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Yamazoe, T.Okuyama, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 6 ページ: 526-533
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Coculture System with Three Extracellular Matrices Using Capillary Force Lithography and Layer-by-layer Deposition (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Takahashi, H.Yamazoe, F.Sassa, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 108(6) ページ: 544-550
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical Desorption of Self-Assembled Monolayers for Engineering Cellular Tissues (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Inaba, A.Khademhosseini, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 雑誌名: Biomaterials 30(21) ページ: 3573-3579
  • 査読あり
• [雑誌論文] On-chip Culturing of Hepatocytes and Monitoring their Ammonia Metabolism (2009)
  • 著者名/発表者名: W.Satoh, S.Takahashi, F.Sassa, J.Fukuda, H.Suzuki
  • 雑誌名: Lab on a Chip 9(1) ページ: 35-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] Khademhosseini, Drug-eluting microarrays for cell-based screening of chemical-induced apoptosis
  • 著者名/発表者名: C.H.Kwon, I.Wheeldon, N.N.Kachouie, S.H.Lee, H.Bae, S.Sant, J.Fukuda, J.W.Kang, A.
  • 雑誌名: Analytical Chemistry in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatocyte spheroid arrays inside microwells connected with microchannels
  • 著者名/発表者名: J.Fukuda, K.Nakazawa
  • 雑誌名: Biomicrofluidics in press.
  • 査読あり
• [学会発表] 自己組織化単分子膜の還元脱離を利用した細胞組織体の構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二, 掛川貴弘, 望月直人, 大崎達哉, 鈴木博章
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2011-03-31
• [学会発表] 電気化学細胞脱離を利用した血管様構築の作製技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二、大崎達哉、掛川貴弘、望月直人、鈴木博章
  • 学会等名: 第10回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 京王プラザホテル(新宿)
  • 年月日: 2011-03-02
• [学会発表] 電気化学細胞脱離を利用したティッシュエンジニアリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二
  • 学会等名: 日本動物実験代替法学会第23回大会
  • 発表場所: 北里大学
  • 年月日: 2010-12-05
• [学会発表] Fabrication of Thick Cell Sheet via Electrochemical Reactions on Porous Membrane Culture Substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Mochizuki, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 学会等名: 2010 MRS Fall meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] Cell Detachment Along with Electrical Cleavage of a Zwitterionic Oligopeptide Layer (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Kakegawa, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 学会等名: TERMIS-AP 2010
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Fabrication of Thick Cell Sheet via Electrochemical Reactions on Porous Membrane Culture Substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Mochizuki, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 学会等名: TERMIS-AP 2010
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] 電気化学的原理に基づくティッシュ・エンジニアリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二、瀬戸祐希、鈴木博章
  • 学会等名: 第9回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 電気化学的細胞脱離を利用した血管網構築の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二、瀬戸祐希、鈴木博章
  • 学会等名: 第9回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Microflow system for cell micropatterning and assays under concentration gradients (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Okuyama, H.Yamazoe, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 学会等名: APCE & APLOC 2009
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] 電気化学アンモニアセンサを搭載した細胞チップデバイス (2009)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二、佐藤航、鈴木博章
  • 学会等名: 第61回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] Cell-based Microanalysis System Equipped with the Processing Functions of Nanoliter-scale Liquid Plugs (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kameoka, S.Takahashi, F.Sassa, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 学会等名: TERMIS 2nd World Congress in conjunction with 2009 Seoul Stem Cell Symposium
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] Microfluidic Cell Culture System for Cytotoxicity and Migration Assays (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Okuyama, H.Yamazoe, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 学会等名: TERMIS 2nd World Congress in conjuction with 2009 Seoul Stem Cell Symposium
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] Microfabrication of Capillary-like Structures Using Electrochemical Desorption of an RGD-Containing Peptide (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Seto, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 学会等名: TERMIS 2nd World Congress in conjuction with 2009 Seoul Stem Cell Symposium
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] Engineering Cell Sheets and Spheroids Using Electrochemical Desorption ofSelf-Assembled Monolayers (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Fukuda, R.Inaba, H.Suzuki
  • 学会等名: TERMIS 2nd World Congress in conjuction with 2009 Seoul Stem Cell Symposium
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] 電気化学的な細胞脱離を利用した細胞組織の構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二、稲葉里奈、瀬戸祐希、鈴木博章
  • 学会等名: 化学工学会第74年会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2009-03-19
• [学会発表] Engineering Two-and Three-dimensional Cellular Aggregates by Electrochemical Reaction (2008)
  • 著者名/発表者名: R.Inaba, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2008-12-01
• [学会発表] Microfluidic Channel for Cellular Micropatterning and Assay of concentration-Gradient-Induces Migration (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Okuyama, H.Yamazoe, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 学会等名: The 14th Symposium of Young Asian Biochemical Engineers' Community
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-11-30
• [学会発表] Micropatterned cell co-cultures on three extracellular matrix components (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Takahashi, R.inaba, H.Yamazoe, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 学会等名: The 14th Symposium of Young Asian Biochemical Engineers' Community
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-11-30
• [学会発表] Electrochemical Cell Detachment and Its Application for Engineering Tissue Constructs with Capillary Structure (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Seto, R.Inaba, H.Suzuki, J.Fukuda
  • 学会等名: TERMIS-AP 2008
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2008-11-07
• [図書] Micro and Nanoengineering of the Cell Microenvironment, Micro and Nanoengineering of the Cell Microenvironme (2008)
  • 著者名/発表者名: Sun Min Kim, J.Fukuda, A.Khademhosseini
  • 総ページ数: 53-70
  • 出版者: Artech House
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.ims.tsukuba.ac.jp/~szk_fkd_lab/index.html
• [産業財産権] 細胞接着領域のマイクロパターンを有する細胞固定化基板の製造方法 (2011)
  • 発明者名: 藤田聡史、長崎玲子、栗田僚二、福田淳二、榎本詢子
  • 権利者名: 産総研、筑波大学
  • 産業財産権番号: 出願,特願2011-055010
  • 出願年月日: 2011-03-14
• [産業財産権] 薬剤感受性試験用バイオチップ (2010)
  • 発明者名: 山添泰宗、福田淳二
  • 権利者名: 産総研、筑波大学
  • 産業財産権番号: 出願,特願2010-062025
  • 出願年月日: 2010-03-18